本发明公开了一种混凝土孔溶液自动压榨、配样的装置与方法，该装置包括液压机、孔溶液压榨装置、橡皮管、蠕动分流装置、配样室、二氧化碳检测装置、二氧化碳过滤装置、水箱、去离子水、控制终端、电缆、电子天平和配样瓶，所述液压机与孔溶液压榨装置为一体结构，所述液压机、孔溶液压榨装置、蠕动分流装置、二氧化碳检测装置和电子天平通过电缆与控制终端连接，控制终端通过程序指令控制液压机、孔溶液压榨装置和蠕动分流装置的机械动作，完成装料、除碳、压榨、配样和卸料的全过程机械化自动操作。本发明实现了混凝土孔溶液无碳化压榨、收集和配样，为混凝土孔溶液的研究提供了一种科学的试验装置和方法。
1.一种混凝土孔溶液自动压榨、配样的装置，其特征在于：包括液压机(1)、孔溶液压榨装置(2)、橡皮管(3)、蠕动分流装置(4)、配样室(5)、二氧化碳检测装置(6)、二氧化碳过滤装置(7)、水箱(8)、去离子水(9)、控制终端(10)、电缆(20)、电子天平(30)和配样瓶(40)；
所述水箱(8)、二氧化碳检测装置(6)、电子天平(30)和配样瓶(40)设于配样室(5)内，去离子水(9)设于水箱(8)中，所述配样瓶(40)置于电子天平(30)上；所述液压机(1)与孔溶液压榨装置(2)为一体结构；所述液压机(1)、孔溶液压榨装置(2)、蠕动分流装置(4)、二氧化碳检测装置(6)和电子天平(30)通过电缆(20)与控制终端(10)连接，控制终端(10)通过程序指令控制液压机(1)、孔溶液压榨装置(2)和蠕动分流装置(4)的机械动作；二氧化碳检测装置(6)将检测到的二氧化碳浓度显示于控制终端(10)的程序界面中，电子天平(30)将检测到的数据传送给控制终端(10)，控制终端(10)根据电子天平(30)反馈的数据执行程序指令；
所述孔溶液压榨装置(2)包括柱塞(21)、缸体(22)、过滤嘴(24)、转台(23)、转轴(25)和转轴电机(26)；
所述缸体(22)包括缸体壁(226)、试件槽(223)、转台槽(224)和储液室(225)，试件槽(223)、转台槽(224)和储液室(225)位于缸体(22)中间，由上而下贯通排布；所述缸体壁(226)上设有通气孔(221)和导液孔(222)，通气孔(221)在转台槽(224)上部由缸体壁(226)外表面贯穿至转台槽(224)，导液孔(222)在缸体(22)下部由缸体壁(226)外表面贯穿至储液室(225)；所述转轴(25)贯穿于缸体壁(226)中，转轴(25)上端与转轴电机(26)配合，转轴电机(26)可带动转轴(25)转动，转轴(25)带动转台(23)转动；
所述转台(23)包括收集座(232)和卸料座(231)，收集座(232)和卸料座(231)的俯视结构呈两个外径相等且相交的圆的形状，转轴(25)位于两圆中心线的中点，收集座(232)与转台槽(224)配合，卸料座(231)位于缸体(22)外侧，若转轴(25)顺时针旋转180度角，转台(23)协同转轴(25)旋转180度角，则卸料座(231)与转台槽(224)配合，收集座(232)转至缸体(22)外侧；所述收集座(232)设有密封筒(2324)、收集槽(2322)、收集孔(2321)和过滤嘴安装槽(2323)，收集槽(2322)与收集孔(2321)相连通，收集孔(2321)与过滤嘴安装槽(2323)相连通，当收集座(232)与转台槽(224)配合时，收集槽(2322)与所述通气孔(221)相连通，密封筒(2324)与储液室(225)相连通，形成与转台槽(224)不连通的空间；所述卸料座(231)设有卸料孔(2311)和渣体桶(2312)，卸料孔(2311)与渣体桶(2312)相连通，当卸料座(231)与转台槽(224)配合时，渣体桶(2312)的底面将渣体桶(2312)和卸料孔(2311)的空间与储液室(225)隔离；
所述液压机(1)包括压盘(11)、油缸(12)、承压座(13)，所述压盘(11)与所述柱塞(21)设置为一体结构，所述承压座(13)与缸体(22)设置为一体结构；
所述蠕动分流装置(4)包括蠕动泵(45)、分流转头(41)、通水接头(42)、通液排气接头(43)和公共接头(44)，分流转头(41)可左右转动，转动幅度为90度角，分流转头(41)内设分流孔(411)，分流孔(411)为一直角孔结构，分流孔(411)的两端分别与通液排气接头(43)和公共接头(44)相连通；
所述二氧化碳过滤装置(7)，包括二氧化碳过滤瓶(71)和导气管(73)，在二氧化碳过滤瓶(71)中盛放氢氧化钠溶液(72)，导气管(73)与配样室(5)相连通；
所述配样室(5)为可自由打开和关闭的箱体，当配样室(5)关闭时，内部形成仅与导气管(73)和蠕动分流装置(4)连通的空间；
所述控制终端(10)的程序指令包括装料、除碳、压榨、配样和卸料；
所述配样室(5)、二氧化碳过滤装置(7)、通气孔(221)、橡皮管(3)、密封筒(2324)和储液室(225)可在蠕动分流装置(4)的作用下形成气体循环流动的封闭空间。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土孔溶液自动压榨、配样的装置，其特征在于，所述储液室(225)为倒圆锥形空腔结构。
3.根据权利要求2所述的一种混凝土孔溶液自动压榨、配样的装置，其特征在于，所述收集座(232)仅设置一个收集孔(2321)，收集孔(2321)与收集槽(2322)相连通，所述收集槽(2322)为斜槽，与收集孔(2321)相连的部位深度最大，从收集孔(2321)处向收集槽(2322)两边延环向延伸的深度逐渐减小，收集槽(2322)在收集孔(2321)180度角位置的深度最小，收集槽(2322)深度最小处与通气孔(221)相连通。
4.根据权利要求3所述的一种混凝土孔溶液自动压榨、配样的装置，其特征在于，所述过滤嘴(24)与所述过滤嘴安装槽(2323)形成可自由拆装的紧密配合。
5.根据权利要求4所述的一种混凝土孔溶液自动压榨、配样的装置，其特征在于，所述二氧化碳检测装置(6)设置于配样室(5)与导气管(73)的连接处。
6.一种使用权利要求5所述装置的混凝土孔溶液自动压榨、配样的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)装料：将混凝土试件(50)置于试件槽(223)中，执行控制终端(10)的装料指令，油缸(12)给油，承压座(13)与孔溶液压榨装置(2)的缸体(22)上升，柱塞(21)与试件槽(223)形成密不漏气的配合，当柱塞(21)与混凝土试件(50)接触时，油缸(12)停止给油，完成控制终端(10)的装料指令；
(2)除碳：执行控制终端(10)的除碳指令，蠕动分流装置(4)自动启动，分流孔(411)与通液排气接头(43)和公共接头(44)连通，在蠕动泵(45)的蠕动下，使储液室(225)、密封筒(2324)、收集孔(2321)、收集槽(2322)、通气孔(221)和二氧化碳过滤瓶(71)中的气体导入配样室(5)内，产生负压，同时，配样室(5)内产生正压，在气压差的作用下，气体由导气管(73)进入二氧化碳过滤装置(7)内，气体中的二氧化碳与氢氧化钠溶液(72)产生化学反应生成碳酸钠，二氧化碳被反应除去，被除去二氧化碳的气体由二氧化碳过滤瓶(71)经橡皮管(3)进入所述通气孔(221)中，再经收集槽(2322)、收集孔(2321)、过滤嘴(24)进入密封筒(2324)和储液室(225)中，按照上述过程，形成配样室(5)、二氧化碳过滤装置(7)、通气孔(221)、橡皮管(3)、密封筒(2324)和储液室(225)和蠕动分流装置(4)内空气的流动循环，在此过程中，二氧化碳检测装置(6)持续检测空气中的二氧化碳含量，并在控制终端(10)上显示相应数值，当二氧化碳的浓度值为零时，蠕动泵(45)自动停止工作，完成控制终端(10)的除碳指令；
(3)压榨：在控制终端(10)设定压榨力为100MPa～1500MPa、加载速率为0.1MPa/s～
3MPa/s和保压时间为1min～30min，执行控制终端(10)的压榨指令，油缸(12)按照设定的压榨力加载速率上升，使柱塞(21)挤压混凝土试件(50)，混凝土试件(50)中的孔溶液被压榨出来，流入收集槽(2322)，再经收集孔(2321)流入过滤嘴(24)中，孔溶液经过滤嘴(24)过滤后流入储液室(225)内，液压机(1)按照设定的压榨力、加载速率和保压时间完成压榨指令后，液压机(1)自动停止压榨；
(4)配样：在控制终端(10)设定孔溶液与去离子水(9)的配样比例和配样量，执行配样指令，蠕动泵(45)自动开始工作，分流孔(411)与通液排气接头(43)和公共接头(44)连通，在蠕动泵(45)的蠕动下，孔溶液由储液室(225)经导液孔(222)、橡皮管(3)、通液排气接头(43)、分流孔(411)、公共接头(44)和蠕动泵(45)流入配样瓶(40)中，配样瓶(40)中孔溶液流入量为配样量的1/10时，电子天平(30)将孔溶液的重量数据反馈给控制终端(10)，控制终端(10)给蠕动分流装置(4)下达指令，使分流转头(41)顺时针转动90度角，分流孔(411)与通水接头(42)和公共接头(44)连通，按照配样比例，将去离子由水箱(8)经橡皮管(3)、通水接头(42)、公共接头(44)和蠕动泵(45)导入至配样瓶(40)中，然后分流转头(41)再逆时针转动90度角，分流孔(411)与通液排气接头(43)和公共接头(44)连通，再将1/10的量的孔溶液导入配样瓶(40)中，然后分流转头(41)再顺时针转动90度角，重复上述过程，经过10次分流配样的控制，完成控制终端(10)的配样指令，蠕动分流装置(4)自动停止工作；
(5)卸料：在控制终端(10)设定3MPa/s～10MPa/s压榨力加载速率，执行控制终端(10)的卸料指令，转轴电机(26)启动，带动转轴(25)将转台(23)顺时针转动180度角，卸料座(231)转至转台槽(224)内，使卸料孔(2311)与试件槽(223)形成同轴配合，油缸(12)上升，混凝土渣体被柱塞(21)压入渣体桶(2312)内，当混凝土渣体掉入渣体桶(2312)内时，液压机(1)的压力值变为零，此时，油缸(12)回油，油缸(12)下降，缸体(22)随承压座(13)一起下降，柱塞(21)从试件槽(223)中脱出，油缸(12)回油结束后，转轴电机(26)启动，带动转轴(25)将转台(23)顺时针转动180度角，将卸料座(231)转至缸体(22)外侧，完成控制终端(10)的卸料指令。
7.根据权利要求6所述的一种混凝土孔溶液自动压榨、配样的方法，其特征在于，配样时，采用精度为0.001g电子天平(30)，每次分流配样的误差为0.001g～0.005g，蠕动分流装置(4)每次分流导出孔溶液的量不小于0.1g，且分流配样以孔溶液加入配样瓶(40)的量作为去离子水(9)加入配样瓶(40)的量的判断条件，若压榨出的孔溶液的量不足以进行10次分流操作，则分流操作提前自动停止。
一种混凝土孔溶液自动压榨、配样的装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及水泥及混凝土材料科学领域，具体涉及一种混凝土孔溶液自动压榨、配样的装置及方法。
背景技术
[0002] 混凝土孔溶液作为混凝土体系中的一个重要组分，与混凝土的性能息息相关，相关研究已经成为水泥混凝土材料科学领域基础理论研究的重要课题，例如在水泥水化、碱骨料反应、钢筋锈蚀方面的机理研究，以及化学添加剂等水泥混凝土材料性能影响机理等方面的研究，孔溶液均担任着重要的角色。获得或模拟混凝土孔溶液的方法众多，但通过压榨收集混凝土孔溶液的方法收到了国内外学者广泛认可，虽然在目前已公开的技术中，对压榨混凝土孔溶液的方法有诸多描述，但仍存在一些难以解决的问题。
[0003] 在现有技术中，孔溶液的压榨、收集和配样均是人工操作，由于孔溶液压榨装置为金属结构，较为沉重，实验人员在操作过程中，既费时又费力，工作效率较低，且容易在操作过程中带入其他不利的影响因素，例如，在配样过程中孔溶液损失或被碳化。在混凝土孔溶液的收集和配样过程中，彻底解决孔溶液的碳化问题一直是一项难以攻关的技术难题，虽然现有技术公布了相关的避免孔溶液碳化的技术措施，但仍未彻底将碳化问题解决。专利ZL200920236021.8公开了一种高压提取硬化水泥浆体孔溶液的装置，其在装置中设置了抽气装置，但抽气装置仅可对其收集室进行抽气，当负压达到平衡时，其收集槽与混凝土试件亦在负压环境中达到平衡，不存在压力差或空气流动的引流，导致负压环境对提高孔溶液收集效率作用不大，同时该专利还采用氮气排除收集室内的二氧化碳气体，但无法排除收集槽和收集孔中的二氧化碳，而且当停止抽气时，外界空气回流，导致二氧化碳进入收集室中；专利ZL201420844839.9公开了一套水泥基材料孔溶液压取装置，该专利也采用了防碳化设计，其防碳化是通过在压榨试验前从收集室处通氮气，一次性排除试件槽、收集槽、收集孔和收集室内的空气，然后再进行压榨试验，但在操作过程中，通过氮气排气在实验室不方便操作，且当排除完毕，将混凝土试件放置于试件槽时，难免将空气带入装置内部；专利ZL200920236021.8和ZL201420844839.9在试验装置的收集座上均采用了收集槽和四个收集孔的设计，保证了孔溶液在被挤压出来流入收集槽后，能够有效地流入收集孔中，但当孔溶液的压榨量较多时，收集槽和收集孔内的空气被孔溶液排出，孔溶液流出时，致使收集槽内产生微负压，阻止孔溶液的进一步外流，导致大量孔溶液滞留在收集槽和收集孔中，而在孔溶液压榨量较少时，仍难免有部分孔溶液遗留在收集槽内，而且孔溶液流经收集孔时，部分孔溶液会粘结在收集孔和收集槽中，收集孔数量较多时，孔溶液粘结在收集孔中的量亦较多，尤其在长龄期或低水胶比的混凝土试件压榨孔溶液的情况下，孔溶液压榨量较少，导致孔溶液收集量更少，甚至无法收集到孔溶液；申请号为200410066554.8的专利公开了一种高压收集硬化混凝土孔溶液的装置，其未对排液槽(收集槽)和疏导管的二氧化碳进行排除，其采用注射器作为孔溶液的收集装置，由于混凝土压榨试验根据混凝土的龄期和水胶比有所不同，压榨时间在10分钟至60分钟不等，注射器抽取操作往往需要多次排气，且收集到的孔溶液仍需再次过滤，不具有良好的操作性。
[0004] 因此，为解决以上问题，仍需要更进一步的工作，提高混凝土孔溶液的压榨和配样的便利性，保证混凝土孔溶液的科学压榨、收集和配样，为水泥混凝土科学的发展提供可靠的保障和有力的支持。
发明内容
[0005] 基于上述内容，为解决以下技术问题：(1)现有混凝土孔溶液压榨装置比较笨重，需要人工来回搬动，压榨和收集工作费时费力；(2)孔溶液收集环境中的二氧化碳难以彻底排除，(3)孔溶液易在收集槽中遗留导致孔溶液的收集量少，尤其是由于水的表面张力和收集槽内的微负压导致孔溶液悬浮在收集孔中难以流出，在孔溶液压榨量较少时，由于收集槽遗留和收集孔粘结而造成孔溶液量少，甚至无法收集到孔溶液。本发明在现有技术有益效果的基础上，通过对液压机和孔溶液压榨装置进行一体化设计，并设计专用的蠕动分流装置和二氧化碳过滤装置，以及创新设计孔溶液压榨装置的构造等一系列技术手段，提供了一种混凝土孔溶液自动压榨、配样的装置及方法，具体是这样实现的：
[0006] 本发明提供了一种混凝土孔溶液自动压榨、配样的装置，包括液压机、孔溶液压榨装置、橡皮管、蠕动分流装置、配样室、二氧化碳检测装置、二氧化碳过滤装置、水箱、去离子水、控制终端、电缆、电子天平和配样瓶；
[0007] 所述水箱、二氧化碳检测装置、电子天平和配样瓶设于配样室内，去离子水设于水箱中，所述配样瓶置于电子天平上；所述液压机与孔溶液压榨装置为一体结构；所述液压机、孔溶液压榨装置、蠕动分流装置、二氧化碳检测装置和电子天平通过电缆与控制终端连接，控制终端通过程序指令控制液压机、孔溶液压榨装置和蠕动分流装置的机械动作；二氧化碳检测装置将检测到的二氧化碳浓度显示于控制终端的程序界面中，电子天平将检测到的数据传送给控制终端，控制终端根据电子天平反馈的数据执行程序指令；
[0008] 所述孔溶液压榨装置包括柱塞、缸体、过滤嘴、转台、转轴和转轴电机；
[0009] 所述缸体包括缸体壁、试件槽、转台槽和储液室，试件槽、转台槽和储液室位于缸体中间，由上而下贯通排布；所述缸体壁上设有通气孔和导液孔，通气孔在转台槽上部由缸体壁外表面贯穿至转台槽，导液孔在缸体下部由缸体壁外表面贯穿至储液室；所述转轴贯穿于缸体壁中，转轴上端与转轴电机配合，转轴电机可带动转轴转动，转轴带动转台转动；
[0010] 所述转台包括收集座和卸料座，收集座和卸料座的俯视结构呈两个外径相等且相交的圆的形状，转轴位于两圆中心线的中点，收集座与转台槽配合，卸料座位于缸体外侧，若转轴顺时针旋转180度角，转台协同转轴旋转180度角，则卸料座与转台槽配合，收集座转至缸体外侧；所述收集座设有密封筒、收集槽、收集孔和过滤嘴安装槽，收集槽与收集孔相连通，收集孔与过滤嘴安装槽相连通，当收集座与转台槽配合时，收集槽与所述通气孔相连通，密封筒与储液室相连通，形成与转台槽不连通的空间；所述卸料座设有卸料孔和渣体桶，卸料孔与渣体桶相连通，当卸料座与转台槽配合时，渣体桶的底面将渣体桶和卸料孔的空间与储液室隔离，从而可以避免混凝土渣体将储液室污染；
[0011] 所述液压机包括压盘、油缸、承压座，考虑到，在混凝土孔溶液压榨试验结束后，需要将柱塞从试件槽内拔出，将所述压盘与所述柱塞设置为一体结构，所述承压座与缸体设置为一体结构；
[0012] 所述蠕动分流装置包括蠕动泵、分流转头、通水接头、通液排气接头和公共接头，分流转头可左右转动，转动幅度为90度角，分流转头内设分流孔，分流孔为一直角孔结构，分流孔的两端分别与通液排气接头和公共接头相连通，在蠕动泵的蠕动下，可将孔溶液由储液室导入至配样瓶中；若将分流转头顺时针旋转90度角，则分流孔的两端分别与通水接头和公共接头相连通，在蠕动泵的蠕动下，可将去离子水由水箱导入至配样瓶中；
[0013] 所述二氧化碳过滤装置，包括二氧化碳过滤瓶和导气管，根据氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠的原理，在二氧化碳过滤瓶中盛放氢氧化钠溶液，导气管与配样室相连通，气体由导气管从配样室内被导入二氧化碳过滤瓶内的氢氧化钠溶液中，实现除去气体中二氧化碳的目的；
[0014] 所述配样室为可自由打开和关闭的箱体，当配样室关闭时，内部形成仅与导气管和蠕动分流装置连通的空间；
[0015] 所述控制终端的程序指令包括装料、除碳、压榨、配样和卸料，所述装料是将混凝土试件置于试件槽中后，液压机启动，缸体上升，柱塞插入试件槽内至与混凝土试件接触，所述除碳是将使配样室、二氧化碳过滤装置、通气孔、橡皮管、密封筒、储液室和蠕动分流装置的连通空间内的二氧化碳除去，所述压榨是将混凝土试件中的孔溶液压榨出来，孔溶液经过滤嘴过滤后流入储液室内，所述配样是将孔溶液和去离子水按照设定的比例混合，所述卸料是将经过压榨后的混凝土渣体从试件槽内排出，进入渣体桶中；
[0016] 所述配样室、二氧化碳过滤装置、通气孔、橡皮管、密封筒和储液室可在蠕动分流装置的作用下形成气体循环流动的封闭空间，从而可将混凝土孔溶液压榨、收集和配样环境中的二氧化碳去除干净。
[0017] 所述储液室为倒圆锥形空腔结构。
[0018] 为避免孔溶液在流出过程中，因润湿收集孔而损失的问题，所述收集座仅设置一个收集孔，收集孔与收集槽相连通，所述收集槽为斜槽，与收集孔相连的部位深度最大，从收集孔处向收集槽两边延环向延伸的深度逐渐减小，收集槽在收集孔180度角位置的深度最小，收集槽深度最小处与通气孔相连通。
[0019] 所述过滤嘴与所述过滤嘴安装槽形成可自由拆装的紧密配合。
[0020] 同时，为准确快捷地检测配样室内二氧化碳的浓度值，所述二氧化碳检测检测装置宜设置于气体流动速率较大的区域，配样室内的气体经导气管排出，因此，将二氧化碳检测装置设置于配样室与导气管的连接处。
[0021] 本发明所述的一种混凝土孔溶液自动压榨、配样的方法，包括如下步骤：
[0022] (1)装料：将混凝土试件置于试件槽中，执行控制终端的装料指令，油缸给油，承压座与孔溶液压榨装置的缸体上升，柱塞与试件槽形成密不漏气的配合，当柱塞与混凝土试件接触时，油缸停止给油，完成控制终端的装料指令；
[0023] (2)除碳：执行控制终端的除碳指令，蠕动分流装置自动启动，分流孔与通液排气接头和公共接头连通，在蠕动泵的蠕动下，使储液室、密封筒、收集孔、收集槽、通气孔和二氧化碳过滤瓶中的气体导入配样室内，产生负压，同时，配样室内产生正压，在气压差的作用下，气体由导气管进入二氧化碳过滤装置内，气体中的二氧化碳与氢氧化钠溶液产生化学反应生成碳酸钠，二氧化碳被反应除去，被除去二氧化碳的气体由二氧化碳过滤瓶经橡皮管进入所述通气孔中，再经收集槽、收集孔、过滤嘴进入密封筒和储液室中，按照上述过程，形成配样室、二氧化碳过滤装置、通气孔、橡皮管、密封筒和储液室和蠕动分流装置内空气的流动循环，在此过程中，二氧化碳检测装置持续检测空气中的二氧化碳含量，并在控制终端上显示相应数值，当二氧化碳的浓度值为零时，蠕动泵自动停止工作，完成控制终端的除碳指令；
[0024] (3)压榨：在控制终端设定压榨力为100MPa～1500MPa、加载速率为0.1MPa/s～3MPa/s和保压时间为1min～30min，执行控制终端的压榨指令，油缸按照设定的压榨力加载速率上升，使柱塞挤压混凝土试件，混凝土试件中的孔溶液被压榨出来，流入收集槽，再经收集孔流入过滤嘴中，孔溶液经过滤嘴过滤后流入储液室内，液压机按照设定的压榨力、加载速率和保压时间完成压榨指令后，液压机自动停止压榨；
[0025] (4)配样：在控制终端设定孔溶液与去离子水的配样比例和配样量，执行配样指令，蠕动泵自动开始工作，分流孔与通液排气接头和公共接头连通，在蠕动泵的蠕动下，孔溶液由储液室经导液孔、橡皮管、通液排气接头、分流孔、公共接头和蠕动泵流入配样瓶中，配样瓶中孔溶液流入量为配样量的1/10时，电子天平将孔溶液的重量数据反馈给控制终端，控制终端给蠕动分流装置下达指令，使分流转头顺时针转动90度角，分流孔与通水接头和公共接头连通，按照配样比例，将去离子由水箱经橡皮管、通水接头、公共接头和蠕动泵导入至配样瓶中，然后分流转头再逆时针转动90度角，分流孔与通液排气接头和公共接头连通，再将1/10的量的孔溶液导入配样瓶中，然后分流转头再顺时针转动90度角，重复上述过程，经过10次分流配样的控制，完成控制终端的配样指令，蠕动分流装置自动停止工作；
[0026] (5)卸料：在控制终端设定3MPa/s～10MPa/s压榨力加载速率，执行控制终端的卸料指令，转轴电机启动，带动转轴将转台顺时针转动180度角，卸料座转至转台槽内，使卸料孔与试件槽形成同轴配合，油缸上升，混凝土渣体被柱塞压入渣体桶内，当混凝土渣体掉入渣体桶内时，液压机的压力值变为零，此时，油缸回油，油缸下降，缸体随承压座一起下降，柱塞从试件槽中脱出，油缸回油结束后，转轴电机启动，带动转轴将转台顺时针转动180度角，将卸料座转至缸体外侧，完成控制终端的卸料指令。
[0027] 配样时，采用精度为0.001g电子天平，每次分流配样的误差为0.001g～0.005g，为保证每次分流配样的误差不大于5％，设定蠕动分流装置每次分流导出孔溶液的量不小于0.1g，且分流配样以孔溶液加入配样瓶的量作为去离子水加入配样瓶的量的判断条件，若压榨出的孔溶液的量不足以进行10次分流操作，则分流操作提前自动停止。
[0028] 在配样过程中，蠕动泵带动孔溶液从储液室流出的同时，也带动配样室、二氧化碳过滤装置、通气孔、橡皮管、密封筒和储液室的空气流动，压榨过程中遗留在收集槽和收集孔中的孔溶液也随气流流下，进入储液室内，从而保证压榨出的孔溶液被完全收集。
[0029] 本发明的有益效果：本发明提供的混凝土孔溶液自动压榨、配样的装置及方法，实现了混凝土孔溶液压榨的机械自动化，在大大提高便利性的同时，避免了人为操作带来可能带入的误差；本发明通过对装置结构的独特设计，使配样室、二氧化碳过滤装置、通气孔、橡皮管、密封筒和储液室在蠕动分流装置的作用下形成气体循环流动的封闭空间，将在压榨、收集和配样环境中二氧化碳的全部除掉，从而可彻底避免孔溶液在收集过程中被碳化的问题；本发明的通气孔与收集槽和收集孔连通，而且可使实现气流从通气孔到收集槽和收集孔的流动，避免了孔溶液遗留在收集槽和收集孔中无法被收集的问题；本发明设置倾斜型收集槽，仅设一个收集孔，可使孔溶液沿着收集槽的坡度流下，进入收集孔中，尤其在孔溶液的压榨量较少时，孔溶液随循环气流流下，进入储液室中，解决了在孔溶液压榨量较少时，由于收集槽遗留和收集孔粘结而造成孔溶液损失或无法收集到孔溶液的问题。
附图说明
[0030] 图1为混凝土孔溶液自动压榨、配样的装置示意图。
[0031] 图2为收集座与转台槽配合时的液压机与孔溶液压榨装置示意图。
[0032] 图3为卸料座与转台槽配合时的液压机与孔溶液压榨装置示意图。
[0033] 图4为柱塞与试件槽分离的液压机与孔溶液压榨装置示意图。
[0034] 图5为缸体结构示意图。
[0035] 图6为图5中截面B的下截面示意图。
[0036] 图7为图5中截面C的下截面示意图。
[0037] 图8为图2中截面A的下截面示意图。
[0038] 图9为图3中截面A的下截面示意图。
[0039] 图10为转台结构示意图。
[0040] 图11为蠕动分流装置示意图
[0041] 图12为二氧化碳过滤装置示意图
[0042] 图1～图12中的各标注为：1液压机、11压盘、12油缸、13承压座、2孔溶液压榨装置、21柱塞、22缸体、221通气孔、222导液孔、223试件槽、224转台槽、225储液室、226缸体壁、23转台、231卸料座、2311卸料孔、2312渣体桶、232收集座、2321收集孔、2322收集槽、2323过滤嘴安装槽、2324密封筒、24过滤嘴、25转轴、26转轴电机、3橡皮管、4蠕动分流装置、41分流转头、411分流孔、42通水接头、43通液排气接头、44公共接头、45蠕动泵、5配样室、6二氧化碳检测装置、7二氧化碳过滤装置、71二氧化碳过滤瓶、72氢氧化钠溶液、73导气管、8水箱、9去离子水、10控制终端、20电缆、30电子天平、40配样瓶、50混凝土试件。
具体实施方式
[0043] 一种混凝土孔溶液自动压榨、配样的装置，包括液压机1、孔溶液压榨装置2、橡皮管3、蠕动分流装置4、配样室5、二氧化碳检测装置6、二氧化碳过滤装置7、水箱8、去离子水9、控制终端10、电缆20、电子天平30和配样瓶40，所述水箱8、二氧化碳检测装置6、电子天平
30和配样瓶40设于配样室5内，去离子水9设于水箱8中，所述配样瓶40置于电子天平30上；
所述液压机1与孔溶液压榨装置2为一体结构，所述液压机1、孔溶液压榨装置2、蠕动分流装置4、二氧化碳检测装置6和电子天平30通过电缆20与控制终端10连接，控制终端10通过程序指令控制液压机1、孔溶液压榨装置2和蠕动分流装置4的机械动作，二氧化碳检测装置6将检测到的二氧化碳浓度显示于控制终端10的程序界面中，电子天平30将检测到的数据传送给控制终端10，控制终端10根据电子天平30反馈的数据执行程序指令；
[0044] 所述孔溶液压榨装置2，包括柱塞21、缸体22、过滤嘴24、转台23、转轴25和转轴电机26，所述缸体22包括缸体壁226、试件槽223、转台槽224和储液室225，试件槽223、转台槽224和储液室225位于缸体22中间，由上而下贯通排布；转轴25贯穿于缸体壁226中，转轴25上端与转轴电机26配合，转轴电机26可带动转轴25转动，转轴25带动转台23转动；所述缸体壁226上设有通气孔221和导液孔222，通气孔221在转台槽224上部由缸体壁226外表面贯穿至转台槽224，导液孔222在缸体22下部由缸体壁226外表面贯穿至储液室225，所述储液室
225为倒圆锥形空腔结构；转台23包括收集座232和卸料座231，收集座232和卸料座231的俯视结构呈两个外径相等且相交的圆的形状，转轴25位于两圆中心线的中点，收集座232与转台槽224配合，卸料座231位于缸体22外侧，若转轴25顺时针旋转180度角，转台23协同转轴
25旋转180度角，则卸料座231与转台槽224配合，收集座232转至缸体22外侧；
[0045] 所述收集座232设有密封筒2324、收集槽2322、收集孔2321和过滤嘴安装槽2323，收集槽2322与收集孔2321相连通，收集孔2321与过滤嘴安装槽2323相连通，当收集座232与转台槽224配合时，收集槽2322与所述通气孔221相连通，密封筒2324与储液室225相连通，形成与转台槽224不连通的空间；所述卸料座231设有卸料孔2311和渣体桶2312，卸料孔2311与渣体桶2312相连通，当卸料座231与转台槽224配合时，渣体桶2312的底面将渣体桶
2312和卸料孔2311的空间与储液室225隔离，从而可以避免混凝土50的渣体将储液室225污染；
[0046] 为避免孔溶液在流出过程中，因润湿收集孔2321而损失的问题，所述收集座232仅设置一个收集孔2321，收集孔2321与收集槽2322相连通，所述收集槽2322为斜槽，与收集孔2321相连的部位深度最大，从收集孔2321处向收集槽2322两边延环向延伸的深度逐渐减小，收集槽2322在收集孔2321的180度角位置的深度最小，收集槽2322深度最小处与通气孔
221相连通；
[0047] 所述过滤嘴24与所述过滤嘴安装槽2323形成可自由拆装的紧密配合；
[0048] 所述液压机1包括压盘11、油缸1212、承压座13，考虑到，在混凝土孔溶液压榨试验结束后，需要将柱塞21从试件槽223内拔出，将所述压盘11与所述柱塞21设置为一体结构，所述承压座13与缸体22设置为一体结构；
[0049] 所述蠕动分流装置4包括蠕动泵45、分流转头41、通水接头42、通液排气接头43和公共接头44，分流转头41可左右转动，转动幅度为90度角，分流转头41内设分流孔411，分流孔411为一直角孔结构，分流孔411的两端分别与通液排气接头43和公共接头44相连通，在蠕动泵45的蠕动下，可将孔溶液由储液室225经导液孔222导入至配样瓶40中；若将分流转头41顺时针旋转90度角，则分流孔411的两端分别与通水接头42和公共接头44相连通，在蠕动泵45的蠕动下，可将去离子水9由水箱8导入至配样瓶40中；
[0050] 所述配样室5为可自由打开和关闭的箱体，当配样室5关闭时，内部形成仅与导气管73和蠕动分流装置4连通的空间；
[0051] 所述二氧化碳过滤装置7，包括二氧化碳过滤瓶71和导气管73，根据氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠的原理，在二氧化碳过滤瓶71中盛放氢氧化钠溶液72，导气管73与配样室5相连通，气体由导气管73从配样室5内被导入二氧化碳过滤瓶71内的氢氧化钠溶液72中，实现除去气体中二氧化碳的目的；
[0052] 同时，为准确快捷地检测配样室5内二氧化碳的浓度值，所述二氧化碳检测检测装置宜设置于气体流动速率较大的区域，配样室5内的气体经导气管73排出，因此，将二氧化碳检测检测装置设置于配样室5与导气管73的连接处；
[0053] 所述配样室5、二氧化碳过滤装置7、通气孔221、橡皮管3、密封筒2324和储液室225可在蠕动分流装置4的作用下形成气体循环流动的空间，从而可将混凝土孔溶液压榨、收集和配样环境中的二氧化碳去除干净；
[0054] 所述控制终端10的程序指令包括装料、除碳、压榨、配样和卸料，所述装料是将混凝土试件50置于试件槽223中后，液压机1启动，缸体22上升，柱塞21插入试件槽223内至与混凝土试件50接触，所述除碳是将使配样室5、二氧化碳过滤装置7、通气孔221、橡皮管3、密封筒2324、储液室225和蠕动分流装置4的连通空间内的二氧化碳除去，所述压榨是将混凝土试件50中的孔溶液压榨出来，孔溶液经过滤嘴24过滤后流入储液室225内，所述配样是将孔溶液和去离子水9按照设定的比例混合，所述卸料是将经过压榨后的混凝土试件50的渣体从试件槽223内排出，进入渣体桶2312中。
[0055] 本发明所述的一种混凝土孔溶液自动压榨、配样的方法，包括如下步骤：
[0056] (1)装料：将混凝土试件置于试件槽223中，执行控制终端10的装料指令，油缸1212给油，承压座13与孔溶液压榨装置2的缸体22上升，柱塞21与试件槽223形成密不漏气的配合，当柱塞21与混凝土试件接触时，油缸12停止给油，完成控制终端10的装料指令；
[0057] (2)除碳：执行控制终端10的除碳指令，蠕动分流装置4自动启动，分流孔411与通液排气接头43和公共接头44连通，在蠕动泵45的蠕动下，使储液室225、密封筒2324、收集孔2321、收集槽2322、通气孔221和二氧化碳过滤瓶71中的气体导入配样室5内，产生负压，同时，配样室5内产生正压，在气压差的作用下，气体由导气管73进入二氧化碳过滤装置7内，气体中的二氧化碳与氢氧化钠溶液72产生化学反应生成碳酸钠，二氧化碳被反应除去，被除去二氧化碳的气体由二氧化碳过滤瓶71经橡皮管3进入所述通气孔221中，再经收集槽
2322、收集孔2321、过滤嘴24进入密封筒2324和储液室225中，按照上述过程，形成配样室5、二氧化碳过滤装置7、通气孔221、橡皮管3、密封筒2324和储液室225和蠕动分流装置4内空气的流动循环，在此过程中，二氧化碳检测装置6持续检测空气中的二氧化碳含量，并在控制终端10上显示相应数值，当二氧化碳的浓度值为零时，蠕动泵45自动停止工作，完成控制终端10的除碳指令；
[0058] (3)压榨：在控制终端10设定压榨力为800MPa、加载速率为0.5MPa/s、保压时间为10min，执行控制终端10的压榨指令，油缸12按照设定的压榨力加载速率上升，使柱塞21挤压混凝土试件，混凝土试件中的孔溶液被压榨出来，流入收集槽2322，再经收集孔2321流入过滤嘴24中，孔溶液经过滤嘴24过滤后流入储液室225内，液压机1按照1MPa/s的加载速率使压榨力达到1000MPa后保压10min，液压机1自动停止压榨；
[0059] (4)配样：在控制终端10设定孔溶液与去离子水9的配样比例和配样量，执行配样指令，蠕动泵45自动开始工作，分流孔411与通液排气接头和公共接头44连通，在蠕动泵45的蠕动下，孔溶液由储液室225被导出，经蠕动泵45、通液排气接头43、分流孔411和公共接头44流入配样瓶40中，配样瓶40中孔溶液流入量为配样量的1/10时，电子天平30将孔溶液的重量数据反馈给控制终端10，分流转头41顺时针转动90度角，分流孔411与通水接头42和公共接头44连通，按照配样比例，将相应质量的去离子由水箱8导出，流入配样瓶40中，然后分流转头41在逆时针转动90度角，分流孔411与通液排气接头43和公共接头44连通，再将1/10量的孔溶液导入配样瓶40中，然后分流转头41再顺时针转动90度角，重复上述过程，经过
10次分流控制，完成控制终端10的配样指令，蠕动分流装置4自动停止工作；
[0060] 配样时，采用精度为0.001g的电子天平30，每次分流配样的误差为0.001g～0.005g，为保证每次分流配样的误差不大于5％，设定蠕动分流装置4每次分流导出孔溶液的量不小于0.1g，且分流配样以孔溶液加入配样瓶40的量作为去离子水9加入配样瓶40的量的判断条件，若压榨出的孔溶液的量不足以进行10次分流操作，则分流操作提前自动停止；
[0061] 在配样过程中，蠕动泵45带动孔溶液从储液室225流出的同时，也带动配样室5、二氧化碳过滤装置7、通气孔221、橡皮管3、密封筒2324和储液室225的空气流动，压榨过程中遗留在收集槽2322和收集孔2321中的孔溶液也随气流流下，进入储液室225内，从而保证压榨出的孔溶液被完全收集；
[0062] (5)卸料：在控制终端10设定5MPa/s的压榨力加载速率，执行控制终端10的卸料指令，转轴电机26启动，带动转轴25将转台23顺时针转动180度角，卸料座231转至转台槽224内，使卸料孔2311与试件槽223形成同轴配合，油缸12上升，混凝土渣体被柱塞21压入渣体桶2312内，当混凝土渣体掉入渣体桶2312内时，液压机1的压力值变为零，此时，油缸12回油，油缸12下降，缸体22随承压座13一起下降，柱塞21从试件槽223中脱出，油缸12回油结束后，转轴电机26启动，带动转轴25将转台23顺时针转动180度角，将卸料座231转至缸体22外侧，完成控制终端10的卸料指令。
[0063] 实施例
[0064] 采用本发明的装置和方法进行混凝土孔溶液的压榨和配样试验：
[0065] 打开控制终端的控制程序，设置压榨力为800MPa，加载速率0.5MPa/s，保压时间10min；设置孔溶液与去离子水的配样比例为1:4，配样量为孔溶液10.000g，去离子水
40.000g，每次分流配样的孔溶液量为1.000g；设置卸料的压榨力加载速率为5MPa/s；
[0066] 使将混凝土试件置于试件槽中，执行控制终端的装料指令，承压座与缸体上升，柱塞与试件槽形成密不漏气的配合，当柱塞与混凝土试件接触时，油缸停止给油，完成控制终端的装料指令；
[0067] 执行控制终端的除碳指令，蠕动分流装置自动启动，有气泡从二氧化碳过滤瓶的氢氧化钠溶液中冒出，控制终端显示的二氧化碳浓度值由360ppm逐渐下降，当显示屏上二氧化碳浓度值为0ppm时，蠕动泵停止工作，并提示进行下一步操作；
[0068] 执行控制终端的压榨指令，承压座与缸体上升，使柱塞紧压混凝土试件，按照0.5MPa/s的加载速率，逐渐加载至800MPa，保压10min后，控制终端提示进行配样操作；
[0069] 执行控制终端的配样指令，蠕动分流装置自动启动，孔溶液流入配样瓶中，控制终端显示孔溶液的质量为1.002g，分流转头自动顺时针旋转90度角，去离子水流入配样瓶中，控制终端显示的配样瓶中的液体质量为5.006g，此时分流转头自动逆时针旋转90度角，孔溶液再次流入配样瓶中，控制终端显示配样瓶中的液体质量为6.003g，此时，分流转头再次自动顺时针旋转90度角，去离子水流入配样瓶中，如此反复10次后，孔溶液配样瓶中的液体质量显示为50.028g,完成本次配样工作；
[0070] 在控制终端程序设置中，修改配样参数为：孔溶液与去离子水的配样比例为1:3，配样量为孔溶液20.000g，去离子水60.000g，每次分流配样的孔溶液量为2.000g；
[0071] 再次执行控制终端的配样指令，蠕动分流装置自动启动，孔溶液流入配样瓶中，控制终端显示孔溶液的质量为2.003g，分流转头自动顺时针旋转90度角，去离子水流入配样瓶中，控制终端显示的配样瓶中的液体质量为8.004g，此时分流转头自动逆时针旋转90度角，孔溶液再次流入配样瓶中，控制终端显示配样瓶中的液体质量为10.001g，此时，分流转头再次自动顺时针旋转90度角，去离子水流入配样瓶中，如此反复8次后，进行第9次分流配样时，孔溶液流入培养瓶中，控制终端显示的配样瓶中的液体质量为65.125g，经30s后，配样瓶中液体的质量无变化，即第9次分流配样时，孔溶液已不足2.000g，此时，分流转头再次自动顺时针旋转90度角，去离子水流入配样瓶中，按照第9次孔溶液的加入量，按比例加入相应质量的去离子水，控制终端显示的配样瓶中的液体质量为68.508g，蠕动分流装置自动停止工作，完成本次配样工作。
[0072] 执行控制终端的卸料指令，转轴电机启动，带动转轴将转台顺时针转动180度角，卸料座转至转台槽内，油缸上升，柱塞对混凝土渣体形成挤压状态，控制终端显示的压力值由0MPa按照5MPa/s的速率上升至78MPa，然后，混凝土渣体被柱塞挤压向下移动，控制终端显示的压力值迅速下降，直至混凝土渣体掉入渣体桶内时，液压机的压力值变为0MPa，此时，油缸回油，油缸下降，缸体随承压座一起下降，柱塞从试件槽中脱出，油缸回油结束后，转轴电机自动启动，带动转轴将转台顺时针转动180度角，将卸料座转至缸体外侧，完成控制终端的卸料指令。
